Что происходит с сигналом при клиппировании

Звуковая запись хранит не сам звук, а его колебания в виде электрического сигнала или последовательности цифровых чисел. У каждого устройства есть предел, выше которого сигнал уже нельзя передать или записать. Когда громкий фрагмент упирается в этот предел, его вершины теряют форму: в цифровой записи значения остаются на максимальном уровне, а в аналоговой аппаратуре усилитель может перестать воспроизводить дальнейший рост напряжения. Это и называют клиппированием.

Почему искажение слышно как резкое

Чистый тон колеблется плавно. Если срезать его пики, форма волны становится более плоской и угловатой. Такая форма содержит дополнительные частотные составляющие — обертоны, которых в исходном сигнале было меньше. Поэтому звук приобретает жёсткий, хриплый или трескучий оттенок. Чем сильнее срезаны пики, тем заметнее перемена.

Клиппирование отличается от обычного увеличения громкости: при усилении волна растёт, пока не достигнет предела, а после этого её форма меняется. Простое уменьшение громкости уже записанного клиппированного файла не вернёт утраченные вершины — в записи для них нет отдельных данных.

Как не допустить перегруза

При записи оставляют запас между обычной громкостью и максимальным уровнем: этот запас называют запасом по уровню. Если источник слишком громкий, можно снизить входную чувствительность микрофона или предусилителя, а при сведении — уменьшить уровень дорожки до того, как она перегрузит следующий этап обработки.

Главная практическая ловушка в том, что перегруз может возникнуть не только в итоговом файле, но и раньше — например, во входе микрофона. Тогда последующая регулировка громкости уберёт общий уровень, но не исправит уже искажённую форму волны.